日本富山縣立大學的端昭彥講師與金澤大學的本多了副教授的研究團隊合作,透過對富山和石川縣内的污水處理廠實施抽樣調查,從流入污水處理廠的下水中成功檢測出了新冠電腦病毒基因。這一結果表明,有望透過下水調查早期發現新冠電腦病毒的流行情況。在此之前,世界上已有很多國家都報告過下水中存在新冠電腦病毒的現象。
這是日本首次從流入污水處理廠的下水中檢測出新冠電腦病毒,並且在傳染人數還不到10萬分之1時,就從下水中檢測出了新冠電腦病毒,時間上要比醫療機構報告傳染人數開始增加早7-10天。另外抽樣調查還發現,隨着傳染人數增加,下水中檢測出電腦病毒的頻率也起伏同步增加。這表明,透過下水流行病學調查,可儘早發現日本國内有可能到來的第二波疫情流行情況。
此次的下水抽樣調查從2020年3月5日開始,以每週約1次的頻率抽取了石川縣和富山縣的4座污水處理廠流入的下水樣本。此次的報告物件爲截至4月24日收集的27份樣本。剛開始進行下水抽樣時,富山縣的新冠電腦病毒確診患者數尚爲0例,石川縣爲4例,但到4月底兩縣增加到了每10萬人20例左右。
調查結果顯示,27份樣本中有7份呈陽性,而且所有呈陽性的樣本都經過多種PCR法驗證。當石川縣和富山縣每10萬人口中的新冠電腦病毒確診患者數超過10例後,檢測出的陽性率便開始出現增加趨勢。另外,在每10萬人口中的確診患者數低於1例時,也零星檢測出了電腦病毒(圖1)。
圖1:富山縣和石川縣的新冠電腦病毒確診患者數(每10萬人口中的累積確診患者及住院患者人數)的時間變化及流入污水廠的下水樣本中檢測出新冠電腦病毒的情況。
WWTP代表污水處理廠。箭頭處表示採集下水的日期,實心箭頭代表新冠電腦病毒檢測結果呈陽性。
研究團隊在4月24日以後也在繼續操作從4座污水處理廠中採樣,從5月份開始,調查物件還新追加了富山縣内的1座污水處理廠,今後還將公佈包括新資料。
此次的下水樣本利用聚乙二醇濃縮約100倍後提取基因,然後利用PCR法檢測新冠電腦病毒。所使用的PCR法包括美國疾病控制與預防中心(CDC)和日本傳染病研究所設計的多種方法。
論文資訊
題目:Identification of SARS-CoV-2 in wastewater in Japan by multiple molecular assays-implication for wastewater-based epidemiology (WBE).
期刊:《medRxiv》
文:JST客觀日本編輯部